在复合应力下工作的零件危险截面上同时存在σ、τ,应采用相应的强度理论进行计算。
对塑性材料零件的疲劳强度应按第三强度理论进行计算。
设σ、τ循环周期相同,近似取,根据第三强度理论强度条件有
即
将式(2-17)代入上式,并近似取,即得到安全系数形式的强度条件为
式中 Sσ——只考虑σ时的安全系数,Sσ=σ-1/(Kσσa);
Sτ——只考虑τ时的安全系数,Sτ=σ-1/(Kτσa)。
为了防止零件产生塑性变形,还应按式(2-26)进行静强度计算:
对于低塑性材料和脆性材料零件,建议由下式计算其疲劳强度:(www.xing528.com)
式中各符号含义同前。
2)非对称循环时复合应力下机械零件的疲劳强度计算
式(2-25)是按对称循环应力得到的,但因非对称循环应力可以折算成当量对称循环应力,所以非对称循环时复合应力下,塑性材料机械零件的疲劳强度仍可按式(2-25)计算,但式中Sσ、Sτ应按单向应力状态下非对称循环时的式(2-18)确定;低塑性材料和脆性材料零件的疲劳强度仍按式(2-27)计算。
以上的讨论是针对零件的无限寿命进行的,即零件的工作应力循环次数N≥N0。当零件在有限寿命期内(N<N0)工作时,其疲劳强度仍可按以上各式计算,但需要将各式中σ-1换为σ-1N=KNσ-1。
例2-1 一根圆形拉杆如图2-11所示,D=70 mm,d=50 mm,r=5 mm。工作中受脉动循环拉力F=0~3×105N的作用,材料为40Mn钢,σb=750 MPa,σs=500 MPa,轴表面经过精车加工,硬度为250 HBW,工作应力循环次数不低于5×105。规定[S]=1.9,试校核拉杆的强度。
图2-11 圆形拉杆
解:计算过程见表2-12。
表2-12 校核拉杆强度计算
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。